Filling-Control Metal-Insulator Transition in the Hubbard Model Studied by the Operator Projection Method
用算符投影方法研究了哈伯德模型中填充控制金属-绝缘体相变（MIT）的热力学和动力学性质.这是一个多体系统的非微扰分析方法。本理论将MIT的Mott-Hubbard、Brinkman-Rice和Slater图象合并到一个统一的框架中，并再现了由自旋-电荷涨落引起的低能窄带。在半填充时，单粒子谱$A(ω, k)$显示随着温度降低，在能量$ω$和动量$k$的平面上形成了两个哈伯德带和它们的反铁磁阴影，它们被莫特能隙分开。这四个带在色散中分裂成两个低能窄带和两个类SDW带。在接近半充满时，低能窄带在低温下持续存在。该窄带在$(π, 0)$和$(0, π)$动量附近具有特别弱的色散和大的权重。这些低能量激发的速度被示出为朝着MIT消失，表明在Brinkman-Rice图片中的质量发散，但最突出的是在$(π,0)$和$(0,π)$附近具有强的动量依赖性。这反映了MIT附近的相干性的抑制。$A(ω, k)$的主要结构与二维和一维哈伯德模型的量子Monte-Carlo结果有着显著的相似性。的电荷压缩性出现发散与减少掺杂浓度在一个和两个维度的精确和量子蒙特卡罗结果一致。我们还讨论了在费米能级附近形成的平坦色散对高$\Tc$铜氧化物超导体的影响。
2001-07-29 cond-mat.str-el
Charge Ordered Insulator without Magnetic Order Studied by Correlator Projection Method
用关联函数投影方法（CPM）研究了具有附加相互作用$V$的Hubbard模型（扩展的哈伯德模型）. CPM方法是一种将运动方程方法和动力学平均场论相结合的新发展起来的数值方法。用这种方法讨论了扩展的哈伯德模型在四分之一填充时的性质，特别着重讨论了电子-电子关联引起的金属-绝缘体相变。结果表明，在低温下，金属-绝缘体转变为具有反铁磁有序的电荷有序绝缘体，但在中温下，电荷有序绝缘体没有磁对称性破缺。这里，发现由于交换耦合$J_{\rm eff}$的小，磁序被抑制到低温。本文的结果与Hatree-Fock近似的结果形成鲜明的对比，而与有机导体等四分之一填充强关联材料的实验结果一致。
2005-06-10 cond-mat.str-el
Improved Multi-Variable Variational Monte Carlo Method Examined by High-Precision Calculations of One-Dimensional Hubbard Model
以一维哈伯德模型的基态性质为例，重新审视了变分蒙特卡罗方法的精确性。我们从Capello等人[Phys.Rev.B72，085121（2005）]引入的具有Gutzwiller和长程Jastrow因子的变分波函数开始，并通过考虑几个量子数投影和广义单体波函数对其进行进一步改进。我们发现，量子自旋投影和总动量投影大大提高了基态能量的精度，在0.5%的误差范围内，无论是小的和大的系统在半填充。此外，计算了四分之一填充时196个格点的动量分布函数n（k），并根据n（k）在费米波矢附近的幂律行为直接估计了电荷关联的临界指数。估计的临界指数很好地再现由Tomonaga-Luttinger理论预测的那些。
2013-03-25 cond-mat.str-el
A projection operator approach to the Bose-Hubbard model
本文发展了一种投影算符形式，用于研究玻色-哈伯德模型的零温平衡相图和非平衡动力学。我们的工作是Phys. Rev. Lett的扩展。{ \bf 106}，095702（2011）表明，该方法为二维和三维（2D和3D）中的若干晶格提供了Bose-哈伯德模型的平衡零温度相图的准确描述。我们表明，这种方法的准确性随着晶格的配位数$z_0$的增加，并达到0.5%以内的量子Monte Carlo数据与$z_0=6$晶格。我们用这种方法计算了玻色子在Mott相和超流相中的激发谱，并与平均场理论的结果进行了比较。我们还表明，同样的方法可以用来分析非平衡动力学的模型在莫特相和超流绝缘体量子临界点附近的跳跃幅度$J$和现场相互作用$U$满足$z_0J/U \ll 1$。特别是，我们研究的非平衡动力学的模型都随后突然淬火的跳跃幅度$J$和从$J_i$到$J_f$的斜坡期间，其特征在于斜坡时间$τ$和指数$α$：$J(t)=J_i +(J_f-J_i) (t/τ)^α$。我们计算的波函数重叠$F$，剩余能量$Q$，超流序参量$Δ(t)$，等时间序参量相关函数$C(t)$，和缺陷形成概率$P$为上述协议，并提供了我们的结果与平均场的比较。我们发现，$Q$，$F$和$P$不表现出预期的通用缩放。我们解释了这种普遍性的缺乏，并表明我们的线性斜坡的结果与最近的实验观察比较。
2012-05-09 cond-mat.str-el
Operator Projection Theory for Electron Differentiation in Underdoped Cuprate Superconductors
接近莫特绝缘体的金属在电子结构中产生一个新的层次，伴随着动量依赖的电子分化，超越了莫特-哈伯德，布林克曼-赖斯和斯莱特的莫特转变图片。为了考虑这种非线性现象，我们发展了一个分析的非微扰理论的基础上结合自洽处理的低能量激发算子投影。这再现了Hubbard带、Mott能隙、自旋涨落、质量发散、发散电荷可压缩性以及类似于高T_c铜氧化物角分辨光电子能谱数据的强重整化平坦和阻尼色散的形成。电子光谱中的主要结构与数值计算结果有很好的相似性。
2001-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spatial, spin, and charge symmetry projections for a Fermi-Hubbard model on a quantum computer
本文提出了一种扩展的自适应变分量子本征解（VQE）方法，并将其应用于二分格点上的二分量Fermi-哈伯德模型。在扩展的自适应VQE方法中，在适当选择的子空间中，哈密顿量和参数化量子态的Rayleigh商在子空间内最小化，并在量子线路上实现的变分参数之间进行优化，以获得变分的基态和基态能量。相应的能量导数相对于变分参数表示为Hellmann-Feynman型公式的广义本征值问题的子空间，从而使我们能够使用参数移位规则的评估。自然梯度下降法也推广到优化量子子空间展开方法中的变分参数。作为近似哈密顿量基态的子空间，我们考虑了哈密顿量和一个量子投影变分态生成的Krylov子空间，因此近似的基态可以恢复在量子线路上制备的参数化变分态中被破坏的哈密顿对称性.我们表明，空间对称操作的费米子在占领的基础上可以表示为产品的最近邻交换操作的量子线路。我们还描述了如何自旋和电荷对称操作，即，旋转，可以在量子线路上实现。通过数值模拟，我们证明了空间，自旋和电荷对称性投影可以提高参数化变分态的精度，这可以通过扩展Krylov子空间而不增加变分参数的数量来进一步系统地提高。
2022-03-10 cond-mat.str-el quant-ph
Maximum Probability Domains for Hubbard Models
利用投影算符和生成函数，给出了哈伯德模型的最大概率域理论.提出了一种快速的MPD分析方法，并将其用于分析哈伯德模型的数值结果。结果表明，背后的基本物理考虑哈伯德模型可以暴露使用MPD。此外，MPD似乎与基于价键理论的知识所预期的一致。
2015-11-12 cond-mat.str-el physics.chem-ph
A symmetry-projected variational approach to the 1-dimensional Hubbard-model
本文将核多体问题的变分方法应用于具有最近邻跳跃和周期边界条件的一维哈伯德模型。测试波函数由混合所有位置（或动量）以及电子的自旋投影的单个Hartree-Fock行列式的每个状态组成。总自旋和线动量在变分之前通过投影方法恢复。结果表明，这种方法不仅能很好地再现半满N=12和N=14晶格的精确对角化结果，而且能很好地再现最低激发态的能量和占据数。此外，系统的10个电子在一个N=12的晶格进行了研究，最后，一个N=30的晶格进行了研究。除了能量和占领数，我们提出的对称性的帮助下计算的谱函数-投影波函数，太。此外，这里与确切的结果（在可用的情况下）达成了很好的协议。
2004-09-27 cond-mat.str-el nucl-th
Kink Structure in the Quasiparticle Band of Doped Hubbard Systems
利用具有高动量和高能量分辨率的自洽投影算符方法，在欠掺杂区，我们发现二维哈伯德模型的准粒子激发谱中存在一个扭结结构.扭结是由准粒子态和短程反铁磁序激发之间的混合引起的。我们认为这可能是在La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}中发现的“扭结”的强浓度依赖性的起源（x=0.03-0.07）。
2005-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Quantum Monte Carlo Method and Its Applications to Multi-Orbital Hubbard Models
提出了一种多轨道哈伯德模型的辅助场量子蒙特卡罗（QMC）方法。我们的配方可以应用到一个哈密顿量，其中包括条款为现场库仑相互作用的内部和内部轨道，内部网站交换相互作用和轨道之间的能量差。基于我们的框架，我们指出了可能的方法来研究各种相变，如金属绝缘体，磁性和轨道有序无序转变没有负号的问题。作为应用，用投影QMC方法研究了一个两带模型，给出了该模型的基态性质。
1997-05-27 cond-mat.str-el
Symmetry projection schemes for Gaussian Monte Carlo methods
最近，Corney和Drummond提出了一种新的哈伯德模型的无符号蒙特卡罗方法。对小团簇的高精度测量表明，基态关联函数不能正确再现。我们认为这种失配的根源在于低温密度矩阵不具有哈密顿量的对称性。在这里，我们表明，补充对称投影方案的算法提供了可靠和准确的估计基态属性。
2005-09-06 cond-mat.str-el
Sea-Boson Analysis of the Infinite-U Hubbard Model
通过将投影算子展开为密度涨落的幂，我们推测了海玻色子中的一个纯二次哈密顿量，它再现了Schulz工作中已知的一维$ U = \infty $情形下的正确的自旋和电荷速度以及指数。然后，我们认为，通过简单地促进波数的波矢量，我们能够研究的二维情况。我们发现，准粒子的残留采取的值$ Z_{F} = 0.79 $接近半填充，它是最小的。这与Castro-Neto和Fradkin近十年前的预测完全一致。我们还计算了磁吸率，发现它在接近半填充时发散，与长冈定理一致。
2004-05-31 cond-mat.str-el
Precise Determination of Phase Diagram for Two-Dimensional Hubbard Model with Filling- and Bandwidth-Control Mott Transitions: Grand-Canonical Path-Integral Renormalization Group Approach
通过推广路径积分重整化群方法，提出了一种新的处理巨正则系综的相互作用费米子系统的数值算法。为了处理巨正则系综，将粒子-空穴变换应用于哈密顿量和基态。在相互作用项投影中，引入了上下自旋电子杂化的Stratonovich-Hubbard变换。利用这种方法，通过将填充控制（FC）和带宽控制（BC）的Mott跃迁统一处理，精确地确定了具有次近邻转移的二维哈伯德模型的相图。在化学势和库仑相互作用的平面上，得到了V形的Mott绝缘相，其中角点（BC）和边点（FC）处的相变具有明显的对比特征，边点附近的临界涨落与角点处的一级相变共存.这种对比的行为被证明是一致的V形结构的相边界，因为一个一般的关系，其中的金属-绝缘体的过渡线在相图中的斜率表示的热力学量。Mott能隙的V形开口与过渡金属氧化物的实验结果相比是有利的。
2003-12-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Non-Hermitian Hubbard model without the sign problem
研究了具有非厄米非对称跳跃项的哈伯德模型。对两个自旋分量引入共轭跳跃项，从而抵消了负的符号。这就保证了量子蒙特卡罗模拟不存在负号问题。我们分析了反铁磁序和非厄米性对反铁磁序的抑制。
2021-09-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mitigating the Sign Problem Through Basis Rotations
量子多体系统的量子蒙特卡罗模拟一直受到费米子符号问题的困扰。模拟费米子的计算复杂度与投影时间$β$和系统大小成指数关系。符号问题是基础依赖和改进的基础上，固定的错误，导致指数更快的模拟。我们展示了如何使用无符号量子蒙特卡罗模拟来优化大型二维系统的基础选择。我们用数值方法说明了这些技术通过优化一维和二维哈伯德系统上的单粒子基旋转来减少符号问题的“不良性”。我们发现一个通用的旋转，提高了平均符号的哈伯德模型的广泛的$U$和密度为$L \times 4$系统。在一个示例性改进中，$16\times 4$哈伯德模型在$U/t=4$和$n=0.75$处的平均符号（以及因此在固定精度下的仿真成本）增加了$\exp\left[8.64(6)β\right]$。对于$β\gtrapprox 100$的典型投影时间，这将这种模拟加速许多数量级。
2021-05-24 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Study of the triangular-lattice Hubbard model with constrained-path quantum Monte Carlo
Columbia University（哥伦比亚大学）
使用约束路径蒙特卡洛方法研究三角晶格Hubbard模型，发现对称性适应的试探波函数显著提高定量精度，为强关联阻挫系统提供实用途径。
2026-07-14 cond-mat.str-el quant-ph
Systematic errors in Gaussian Quantum Monte Carlo and a systematic study of the symmetry projection method
高斯量子蒙特卡罗（GQMC）是一种研究正权费米子的随机相空间方法。在哈伯德模型的例子中，接近一半的填充，它未能再现基态的所有对称性，导致低温下的系统误差。在以前的工作[Phys. Rev. B { \bf 72}，224518（2005）]中，我们提出通过将从模拟获得的密度矩阵投影到基态对称扇区上来恢复破坏的对称性。对于基态性质，该方法的精度取决于GQMC和精确密度矩阵之间的{ \it大重叠}。因此，该方法不是严格精确的。我们提出的方法的限制，通过系统的研究方法为2和3腿哈伯德阶梯不同的填充物和现场排斥强度。我们显示了几个迹象表明，系统误差源于非零边界项的部分积分步骤中的福克-普朗克方程的推导。检查尖峰轨迹和缓慢衰减的概率分布提供了一个重要的测试结果的可靠性。讨论了避免边界项的可能解决方案。此外，我们比较了两种不同的采样方法：步行者的重构和大都市算法得到的结果。
2008-03-04 cond-mat.str-el
Probing $d$-wave pairing in the $t$-$t'$-$U$ Hubbard model with tensor-backflow wave functions
William & Mary（威廉与玛丽学院）
本研究用张量回流波函数探测二维$t$-$t'$-$U$ Hubbard模型中的$d$波配对，在$n=0.875$、$U=8$、$t'=-0.2t$下发现增强的$d$波对涨落，但无ODLRO证据。
2026-09-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mitigating the Hubbard Sign Problem. A Novel Application of Machine Learning
许多迷人的系统遭受严重的（复杂的行动）标志问题，阻止我们计算他们与马尔可夫链蒙特卡罗模拟。一个有前途的方法，以减轻符号的问题是转换的积分域到莱夫谢茨顶针。不幸的是，这遭受来自流动方程的数值积分和诱导雅可比矩阵的评价的不良缩放。在这篇论文中，我们提出了一种新的基于复值仿射耦合层的初步神经网络架构。该网络有效地执行这样的转换，最终允许模拟具有严重符号问题的系统。我们在有限化学势的哈伯德模型中测试这种方法，在离子的空间晶格上模拟强关联电子。
2022-11-17 cond-mat.str-el hep-lat
Bose-Hubbard model in the canonical ensemble: a beyond mean-field approach
本文提出一种满足粒子数守恒、复杂度与Gutzwiller平均场试探波函数相当的超越平均场试探波函数，可通过低能流形投影捕捉量子关联，适用于Bose-Hubbard模型的量子相和动力学研究，且与一维小规模精确对角化结果定量吻合。
2025-08-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Taming the sign problem of the finite density Hubbard model via Lefschetz thimbles
利用Lefschetz顶针方法研究了远离半填充的六角晶格上哈伯德模型的符号问题。我们确定鞍点，减少其数量，并进行量子蒙特卡罗（QMC）模拟使用全纯梯度流变形的积分轮廓在复杂的空间。最后，将结果与精确对角化（ED）进行比较。我们表明，符号问题可以大大削弱，即使在制度与低温和大的化学势，标准QMC技术表现出指数衰减的平均符号。
2019-06-12 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Bilayer Hubbard model: Analysis based on the fermionic sign problem
双层哈伯德模型描述了反铁磁体到自旋单重态的转变，并潜在地描述了非常规超导体的物理学方面。尽管有这些重要的应用，其“相图”在平面间跳跃$t_\perp$与现场互动$U$参数空间，在半填充的重要方面，在很大程度上是不一致的。在这里，我们提供了一个分析，利用在量子蒙特卡罗模拟的重要性抽样过程中的权重的平均符号来解决几个中心的开放问题。具体而言，这种度量的重量澄清了有限大小的金属制度在小$U$。此外，在强相互作用下，它指出了从相关到不相关的带状绝缘体的交叉的存在，这些交叉尚未在各种现有的无偏数值方法中进行探索。我们的工作表明，在量子蒙特卡罗模拟中使用的权重的属性，以揭示所研究的模型的重要物理特性的通用性。
2022-09-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multi-reference symmetry-projected variational approaches for ground and excited states of the one-dimensional Hubbard model
我们提出了一个多参考位形混合方案，用于描述具有最近邻跳跃和周期边界条件的一维哈伯德模型的基态和激发态，具有明确定义的自旋和空间群对称量子数。在这个计划中，每个国家的扩展方面的非正交和变分确定的投影配置。晶格高达30和50网站的结果比较以及与精确的Lieb-Wu解决方案，以及与其他国家的最先进的近似结果。除了自旋-自旋关联函数在真实空间和磁结构因素，我们提出的结果计算的光谱函数和密度的状态与一个anterior，其质量可以很好地控制用于近似系统与$N_{e}$和$N_{e} \pm 1$电子的投影配置的数量。由变分计算得到的内禀破缺行列式具有丰富的缺陷结构，可以看作是量子涨落的基本单位。考虑到本文结果的质量以及所考虑方案的并行化特性，我们认为在原子核结构物理中已得到广泛应用的投影技术在低维关联多电子系统的研究中值得进一步关注。
2013-06-12 cond-mat.str-el
Dynamical sign reversal of magnetic correlations in dissipative Hubbard models
在量子磁学中，粒子的虚拟交换介导了自旋之间的相互作用。在这里，我们表明，一个非弹性的哈伯德相互作用从根本上改变了磁性的哈伯德模型，由于在自旋交换过程中的耗散，导致在耗散量子动力学的磁关联的符号反转。这种机制适用于费米子和玻色子的莫特绝缘体，并可以自然地实现与超冷原子进行两体非弹性碰撞。磁关联的动力学反转可以通过使用双阱光晶格或量子气体显微镜来检测，后者由于自旋-电荷分离而便于检测一维系统中的磁关联。我们的结果为通过耗散控制量子磁性开辟了一条新途径。
2020-04-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Path integral representation for the Hubbard model with reduced number of Lefschetz thimbles
Lefschetz顶针分解的概念是量子蒙特卡罗（QMC）算法的最有前途的可能的修改之一，旨在减轻出现在许多有趣的物理情况下的符号问题，例如在远离半填充的哈伯德模型中。在这种方法中，人们利用了这样一个事实，即在实变量上的积分与包含复波动相位的被积函数等价于在复空间中的特殊流形（“莱夫谢茨顶针”）上的积分之和，它们中的每一个都具有固定的复相位因子。因此，如果所得和包含仅具有几个不同相位的项，则可以减少符号问题。本文通过对小格点上鞍点和顶针的半解析研究，结合QMC计算结果，探讨了正方格点上少格点哈伯德模型符号问题的复杂性.我们检查传统的Hubbard-Stratonovich变换的高斯积分的基础上的不同的变种。在我们的分析的基础上，我们揭示了一个政权的最小数量的相关顶针在附近的半填充。在这一制度中，我们发现只有两个相关的顶针的少网站的晶格研究的文件。也有间接的证据表明，这种制度的存在，在更现实的系统与大量的欧几里德时间片。此外，我们得到了一个新的非高斯表示的相互作用项，其中相关的Lefschetz的数量也减少了传统的高斯Hubbard-Stratonovich变换相比。
2017-12-06 cond-mat.str-el hep-lat
Mitigating the Hubbard Sign Problem with Complex-Valued Neural Networks
远离半填充的蒙特卡罗模拟存在符号问题，该问题可以通过变形积分轮廓来减少。这样的变换，它在玻尔兹曼权重中引入雅可比行列式，可以使用神经网络来实现。通用神经网络的这种额外决定性成本与体积成立方比例，从而阻止了大规模模拟。我们实现了一个新的架构，基于复值仿射耦合层，这减少了线性缩放。我们证明了这种方法的有效性，成功地将其应用到不同大小的系统，其中最大的是棘手的其他Monte Carlo方法，由于其严重的符号问题。
2022-08-26 cond-mat.str-el hep-lat physics.comp-ph
Spin-fluctuations in the quarter-filled Hubbard ring : significances to LiV$_2$O$_4$
利用量子蒙特卡罗方法研究了一维Hubbard系统中巡游电子的自旋动力学。在模型计算的基础上，针对LiV $_2$ O $_4$的共角四面体中的钒环或钒链，研究了四分之一填充金属Hubbard环中的自旋涨落，发现了随温度变化的磁响应和自旋涨落特性.这样的结果可以解释最近的中子散射实验中的主要发现的LiV $_2$ O $_4$。
2002-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A flexible class of exact Hubbard-Stratonovich transformations
本文提出一类含可调参数的精确Hubbard-Stratonovich变换，在量子蒙特卡罗模拟中平衡符号问题与连续采样，并通过数值基准评估权衡。
2023-05-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study of mass-imbalanced Hubbard models
最近的解决方案的费米子符号问题的特定模型的基础上，我们提出了两个连续时间量子Monte Carlo方法的质量不平衡的哈伯德模型在二分格在半填充的有效模拟。对于这两种方法，我们提出的解决方案的费米子符号问题和算法，以实现有效的模拟。作为应用，我们计算了一维晶格中自旋关联对质量不平衡的依赖关系，并研究了二维晶格中反铁磁Ising长程有序态的热相变和量子相变.这些结果为超冷原子的实验提供了无偏的预言，并将Falicov-Kimball模型的已知精确解与SU（2）对称哈伯德模型的先前研究联系起来.
2015-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tackling the Sign Problem in the Doped Hubbard Model with Normalizing Flows
Transdisciplinary Research Area (TRA) Matter, University of Bonn, Bonn, Germany（博恩大学跨学科研究领域（TRA）物质研究，博恩，德国）；Helmholtz Institute for Radiation and Nuclear Physics (HISKP), University of Bonn, Bonn, Germany（博恩大学辐射与核物理研究所（HISKP））
本文提出通过归一化流和退火方案解决掺杂Hubbard模型中的符号问题，相比传统方法更准确且降低统计不确定性。
2026-03-18 cond-mat.str-el cs.LG hep-lat
Leveraging Machine Learning to Alleviate Hubbard Model Sign Problems
在非二分格点上相互作用系统的格点蒙特卡罗计算中，即使在化学势为零的情况下，也会出现一个振荡的虚相，称为相位或符号问题。缓解符号问题的一种方法是通过全纯流方程将状态变量的积分区域解析地延续到复平面中。对于渐近大流量时间的状态变量的方法流形的恒定虚相称为莱夫谢茨顶针。然而，流动这样的变量和计算随后的雅可比矩阵是一个计算要求很高的过程。在本文中，我们证明了神经网络可以被训练成参数化适合这类符号问题的流形，并大大降低了计算成本。我们将我们的方法应用到非二分三角形和四面体上的哈伯德模型。在强相互作用强度和适度的温度下，四面体遭受严重的符号问题，不能克服与标准的重新加权技术，而它很快就屈服于我们的方法。我们基准我们的结果与精确的计算和评论这项工作的未来方向。
2020-06-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el hep-lat
Finite-Temperature Signatures of Spin Liquids in Frustrated Hubbard Model
利用最近提出的热纯量子态，对受抑哈伯德模型的温度特性进行了理论研究.通过对阻挫哈伯德模型的系统计算，我们发现几何阻挫控制着金属-绝缘体跃迁的特征能量尺度.我们还发现，熵仍然很大，即使在适度的高温周围的区域，量子自旋液体预计出现在零温度。我们认为这是一个有用的判据，在零温度下，目标系统是否有机会成为量子自旋液体或非磁性绝缘体。
2017-12-21 cond-mat.str-el
Biexciton Condensation in Electron-hole Doped Hubbard Bilayers -- A Sign-Problem-Free Quantum Monte Carlo Study
电子-空穴掺杂的双层哈伯德模型是研究电子-空穴空间分离抑制复合引起的激子有序的理想平台。然而，遭受的符号问题，以前的量子Monte Carlo研究不能得出一个明确的结论，关于存在的相位与明确的签名的激子凝聚在双层哈伯德模型。在这里，我们开发了一个决定性的量子Monte Carlo（DQMC）算法的双层哈伯德模型，这是符号问题的免费为平等和相反的掺杂在两个层，和研究激子的顺序和电荷和自旋密度调制作为两层之间的化学电势差，现场库仑排斥，和层间相互作用的函数。在中间耦合区和SU（4）对称点附近，我们发现了有限电子-空穴掺杂的双激子凝聚相，以及竞争的$(π,π)$电荷密度波（CDW）态.从超流密度和关联函数的有限尺寸标度分析中提取了Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（Berezinskiii-Kosterlitz-BKT）转变温度，并利用一个有效的双激子硬核玻色子模型解释了我们的结果.
2019-07-17 cond-mat.str-el
Stochastic and Tensor Network simulations of the Hubbard Model
哈伯德模型是理解各种材料电学性质的重要工具。更具体地，在蜂窝晶格上，它用于描述石墨烯，预测从半金属到莫特绝缘状态的量子相变。在这项工作中，提出了两种不同的数值技术，已被用于模拟的哈伯德模型：一方面，混合蒙特卡罗算法使我们能够模拟前所未有的大晶格，而张量网络可以用来完全避免符号问题。讨论了这些方法各自的优点和缺点。
2022-10-13 cond-mat.str-el hep-lat physics.comp-ph
Absence of topological degeneracy in the Hubbard model on honeycomb lattice
结果表明，蜂窝格点上的哈伯德模型基态的唯一符号结构可能导致该二分系统不具有拓扑简并性，而当系统定义在环面上时，该符号结构对$Z_{2}$规范流不敏感.以蜂窝格点上变分Mott绝缘态为例，说明了基态的符号结构与拓扑简并度的（不存在）之间的密切关系.
2010-10-25 cond-mat.str-el
Finite-temperature signatures of underlying superconductivity in the electron-doped Hubbard model
该研究利用虚时中点关联函数的 DQMC 诊断，在电子掺杂 Hubbard 模型中识别 d 波超导的有限温度信号，并与基态 DMRG 的实空间配对模式取得一致。
2025-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Solution of the "sign problem" for the half filled Hubbard-Holstein model
我们表明，通过适当选择的辅助领域和精确的积分的声子自由度，它是可能的定义一个“无符号”路径积分的所谓的Hubbard-Holstein模型在半填充。我们使用的统计方法，加速和有效的朗之万动力学的基础上，评估所有相关的关联函数的模型。在$U/t=4$和$U/t=1$对$ω_0/t=1$的初步计算表明，在$U \simeq {g^2 \over ω_0}$周围有一个相当大的区域，既没有反铁磁波阶，也没有电荷密度波阶，在零温度下分离出两个量子临界点。在没有明确的粒子-空穴对称性的模型中消除符号问题可能会为强相关模型开辟新的视角，甚至远离纯粹的吸引力或粒子-空穴对称的情况。
2018-08-26 cond-mat.str-el
Sign Structure, Electron Fractionalization, and Emergent Gauge Description of the Hubbard Model
费米符号结构对朗道费米液体起着至关重要的作用。在这项工作中，我们确定了确切的符号结构的二分哈伯德模型在任意强度的现场库仑排斥$U$。这种一般的符号结构自然地再现了小$U$极限下的传统费米子符号和大$U$极限下的$t$模型的相弦符号。我们专注于半填充的情况下，作为一个例子来说明为什么这样一个通用的符号结构是重要的，以了解从弱相关的费米液体制度的过渡到强相关的莫特制度。特别是，我们表明，电子分馏计划与紧急部分子和相互陈-西蒙斯规范场提供了一个合适的框架，以准确地处理奇异的符号结构在二维空间。提出了一种结合符号结构和特定电子分数化的半填充基态分析方法。
2014-09-27 cond-mat.str-el
Alleviating the Sign Problem in Quantum Monte Carlo Simulations of Spin-Orbit-Coupled Multi-Orbital Hubbard Models
针对自旋轨道耦合多轨道哈伯德模型的动态平均场理论（DMFT）方程的连续时间量子蒙特卡罗（CTQMC）模拟中的符号问题，提出了一种解决方法.我们首先确定的旋转不变的Hund耦合项的组合存在于相对论的基础上，导致一个严重的符号问题。利用CTQMC中的平均符号取决于单粒子基的选择这一事实，我们提出了一种键-反键基$V_{j3/2\mathrm{BA}}$，它与广泛使用的相对论基相比，对大多数参数集的研究显示出改进的平均符号。然后，我们通过引入一个随机优化算法，利用单粒子基地的空间，并表明，$V_{j3/2\mathrm{BA}}$是非常接近最优的参数空间内的调查。我们的研究结果使更有效的DMFT模拟材料与强自旋轨道耦合。
2020-01-18 cond-mat.str-el
Signatures of Spin and Charge Energy Scales in the Local Moment and Specific Heat of the Two-Dimensional Hubbard Model
由现场排斥力$U$驱动的局部力矩形成是哈伯德模型中最基本的特征之一。在最简单的水平上，局部矩的温度依赖性预计在$T \sim U$处具有单一结构，反映了双占据的抑制。在本文中，我们展示了新的低温量子蒙特卡罗数据，强调本地时刻也有一个签名，在较低的能量尺度，以前被认为是表征只有温度低于{ \it不同}网站的时刻开始本地相关。我们讨论了这些结果的比热结构的影响，准粒子共振和赝能隙形成的状态密度的连接。
2000-08-02 cond-mat.str-el
Applying the tempered Lefschetz thimble method to the Hubbard model away from half-filling
回火Lefschetz套管法是一种求解数值符号问题的并行回火算法。它使用梯度流的流动时间作为回火参数，并有望同时驯服符号和多峰问题。在本文中，我们进一步发展的算法，使期望值可以准确估计的标准，确保全局平衡和足够的样本容量。为了证明该算法的有效性，我们将其应用于二维小尺寸晶格上远离半填充的哈伯德模型的量子蒙特卡罗模拟，并表明数值结果与精确值吻合得很好.
2019-11-27 cond-mat.str-el hep-lat physics.comp-ph
Sign-Free Determinant Quantum Monte Carlo Study of Excitonic Density Orders in a Two-Orbital Hubbard-Kanamori Model
虽然多轨道系统中的激子不稳定性最近已经在各种过渡金属化合物中受到审查，但理解这些不稳定性从强电子相互作用中出现仍然是一个挑战。在这里，我们提出了一个无符号问题的行列式量子Monte Carlo研究激子密度订单在半满双轨道Hubbard-Kanamori模型与破缺轨道简并，这占了过渡金属化合物中的作用的洪德耦合。对于强倒置（负）洪德的交换，我们发现的激子密度秩序的出现，与反铁轨道秩序和$\mathbf{Q} = (π,π)$激子密度秩序之间的竞争作为轨道分裂和洪德的耦合的函数的数值证据。虽然反向洪德耦合稳定自旋单线态激子密度相弱轨道分裂，积极洪德耦合有利于自旋三线态激子密度相。
2021-12-09 cond-mat.str-el
Magnetic properties of moiré quantum dot arrays
本文研究莫尔三角超晶格量子点阵列的磁性，通过投影构造Wannier函数、建立广义Hubbard模型并用精确对角化求解，发现小扭转角和强相互作用下的有限自旋极化、位移场调控磁化的可能及半填充附近的Nagaoka铁磁性证据。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Benchmark study of an auxiliary-field quantum Monte Carlo technique for the Hubbard model with shifted-discrete Hubbard-Stratonovich transformations
在基态量子场的量子蒙特卡罗技术，我们引入离散的Hubbard-Stratonovich变换（HST），也适合空间非均匀的试验功能。这里引入的离散辅助场耦合到本地自旋或电荷运营商波动周围的Hartree-Fock值。这种形式可以看作是Hirsch [J.E. Hirsch，Phys.Rev.B28，4059（1983）]或Rom等人[N. Rom等人，化学物理快报270，382（1997）]。对于实辅助场，发现接受比的改善，而对于纯虚辅助场，发现平均符号的改善。在单带哈伯德模型中，通过研究交错磁化强度和能量期望值，分别测试了不同HST的效果。
2019-02-01 cond-mat.str-el
Loss of superfluidity by fermions in the boson Hubbard model on an optical lattice
本文解释了在光晶格上玻色子哈伯德系统中引入费米子后实验观察到的超流性损失。我们表明，虚拟的玻色子过渡到更高的布洛赫带，再加上接触玻色子费米子相互作用的任何一个符号，导致有效增加玻色子现场排斥。如果这种在位势的重整化在玻色子相互作用的费米子屏蔽中占主导地位，玻色-哈伯德相图的莫特绝缘叶将被增强为玻色子-费米子相互作用的任一符号。我们讨论了冷原子实验中的莫特波瓣的费米子的膨胀已最终确立的影响。
2008-12-15 cond-mat.str-el quant-ph
Magnetic and Transport Properties of a Coupled Hubbard Bilayer with Electron and Hole Doping
单带、二维哈伯德哈密顿量作为高温超导模型已被广泛研究。虽然量子蒙特卡罗模拟内的动态集群近似，现在提供了相当多的证据，在低温下的d-波超导状态，这样的过渡仍然远远超出了有限晶格模拟，因为“符号问题”。我们在这里表明，双层哈伯德模型，其中一层是电子掺杂和一层是空穴掺杂，可以研究到较低的温度，并表现出一个有趣的信号的d波配对。我们的模拟结果承担相似的磁性和超导性质的Ba $_2$ Ca $_3$ Cu $_4$ O $_8$ F $_2$，其中包含电子和空穴掺杂的CuO $_2$平面的最近报告。我们还探讨了双层模型的相图，其中每个表是在半填充。
2008-02-07 cond-mat.str-el
Auxiliary Field Quantum Monte Carlo for Multiband Hubbard Models: Controlling the Sign and Phase Problems to Capture Hund's Physics
在强关联多电子系统的研究中，Hubbard Kanamori（HK）模型已经成为过渡金属氧化物物理的原型之一。该模型是多带的性质，并包含洪德的耦合项，这对金属-绝缘体转变，高温超导性和其他物理性质有显着的影响。在下文中，我们提出了一个完整的理论框架处理HK模型使用基态辅助场量子蒙特卡罗（AFQMC）方法，并分析其性能的少带模型，其参数近似于观察到的在铼酸盐，铑酸盐，和其他材料展示洪德的物理。与以前的研究不同，约束路径和无相近似分别用于控制符号和相位问题，这使得高精度的HK模型的基态属性的参数范围内的实验兴趣的建模。我们证明，经过仔细考虑的Hubbard-Stratonovich变换和试用波函数，相对误差小于1%的能量可以例行实现中等到大的Hund的耦合常数值。至关重要的是，我们的方法还准确地预测磁有序和相变。提出的结果打开了大门，更多的预测模型的洪德的物理范围广泛的强相关材料使用AFQMC。
2019-02-04 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo determinantal algorithm without Hubbard-Stratonovich transformation: a general consideration
提出了一种连续时间行列式算法，用于相互作用费米子的量子蒙特卡罗模拟。该方案不调用Hubbard-Stratonovich变换。费米子作用分为两部分。其中一个包含相互作用和某些附加项;另一个是纯高斯的。第一部分被认为是一个扰动。配分函数的级数展开式的项在随机游走过程中产生。分析了算法的符号问题和复杂度。我们认为，该计划应该是有用的，特别是与非本地相互作用的系统。
2003-02-12 cond-mat.str-el
Stability of the doped antiferromagnetic state of the t-t'-Hubbard model
次近邻跳跃项t'通过强烈抑制带内粒子-空穴过程，使掺杂哈伯德模型的AF态相对于序参量的横向扰动稳定.对于固定符号的t '，发现这种稳定化对于电子和空穴掺杂是显著不同的，这定性地解释了在电子掺杂（Nd_{2-x} Ce_{x} CuO_{4}）和空穴掺杂（La_{2-x} Sr_{x} CuO_{4}）的铜酸盐中观察到的AF状态的鲁棒性程度的差异。对于t'项的两个符号，得到了t'-U相图，显示了掺杂反铁磁体的稳定性和不稳定性的不同区域。掺杂显示出抑制由于竞争相互作用J '引起的t'-诱导的挫折。对金属AF态横向自旋涨落的研究表明，磁振子衰变为粒子-空穴激发态，产生了一个有趣的低能磁振子阻尼结果：\sim ω。
2001-12-24 cond-mat.str-el
Ground state and finite temperature signatures of quantum phase transitions in the half-filled Hubbard model on a honeycomb lattice
利用量子蒙特卡罗和级数展开技术研究了蜂窝晶格上半填充哈伯德模型的基态和有限温度性质。与正方形晶格不同，对于任何非零的$U$，正方形晶格的磁序存在于T=0处，蜂窝晶格已知在小$U$处具有半金属相，在大$U$处具有反铁磁相。通过研究磁性结构$and compressibility using quantum monte carlo simulations and by calculating the sublattice magnetization, uniform susceptibility, spin-wave and single hole %single-particle dispersion using series expansions around the ordered phase. Our results are consistent with a single continuous transition at $ U_c/t $ in the range 4-5. Finite temperature signatures of this phase transition are seen in the behavior of the specific heat, $ C（T）$, which changes from a two-peaked structure…
2004-06-22 cond-mat.str-el
Quantum Path-integral Method for Fictitious Particle Hubbard Model
本文将路径积分蒙特卡洛方法推广到晶格上的虚构粒子Hubbard模型，通过连续参数ξ在玻色与费米统计间插值，并结合重加权与外推技术，有效缓解强关联掺杂费米子系统的符号问题。
2025-08-17 cond-mat.str-el
Determinant quantum Monte Carlo for the half-filled Hubbard model with nonlocal density-density interactions
我们设计了一种新的行列式量子Monte Carlo方法，用于正方晶格上具有在位Hubbard相互作用$U$和最近邻密度-密度相互作用$V$的半填充哈伯德模型.该方法不存在$|U|\ge 4|V|$的符号问题，并且通过在最近邻键上单独引入离散辅助场来实现。在此基础上，利用投影算法系统地研究了该模型的基态相图。在无符号问题的参数空间$|U|\ge 4|V|$中，我们得到了$U\ge 4|V|>0$的反铁磁性，$U<-4V$和$V>0$的电荷密度波，$U<0$和小负$V$的s波超导性，以及$U<0$和大负$V$的相分离.我们还得到了单粒子能隙谱和自旋激发谱，并通过与平均场结果以及现有文献的比较，讨论了在无符号问题区域之外可能存在的相边界.无偏的数值精确结果可以作为基准在未来的研究。最后，我们讨论了模型中长程相互作用的可能扩展。
2022-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sign changes of the thermoelectric transport coefficient across the metal-insulator crossover in the doped Fermi Hubbard model
本研究通过量子蒙特卡罗模拟，发现掺杂费米哈伯德模型中塞贝克系数的额外符号变化由电荷隙控制，而非赝隙，且局域矩形成是异常热电输运的主要驱动因素。
2025-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effective interactions in the stripe state of the two-dimensional Hubbard model
本文研究了二维哈伯德模型条纹相中对势的结构。基于无规相位近似，我们详细讨论了电荷和自旋通道中的相互作用，并将我们的计算与公度反铁磁体中的相关考虑进行了比较。我们的主要发现是，由于不相称的电荷密度波的形成，在电荷通道中的集体模式的交换显着增强相对于自旋袋的方法，而由于不均匀的电荷分布的横向自旋波动的耦合往往被抑制。
2001-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
